學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁福州科技職業技術學院《半導體材料與器件》

2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在研究金屬材料的疲勞裂紋擴展時，發現裂紋擴展速率與應力強度因子之間存在一定的關系。以下哪種因素會加快疲勞裂紋的擴展？（）A.降低應力強度因子幅度B.增加材料的韌性C.存在腐蝕環境D.減小裂紋長度2、在研究金屬的塑性變形過程中，發現位錯運動對變形起到了關鍵作用。以下哪種因素會對位錯運動產生阻礙？（）A.溶質原子B.第二相粒子C.晶界D.以上均會3、材料的彈性模量反映了材料抵抗彈性變形的能力。對于同一種材料，在不同的加載方式下，彈性模量是否會發生變化？（）A.會變化B.不會變化C.有時會變化，有時不會變化D.取決于加載速度4、在分析一種用于柔性顯示屏的有機發光材料時，發現其發光效率較低。以下哪種因素最有可能是限制發光效率的關鍵？（）A.分子結構B.電荷傳輸性能C.激子復合效率D.以上都是5、在分析一種用于電子線路板的聚合物基板材料時，需要考慮其介電性能。以下哪種因素對介電常數的影響最大？（）A.分子極性B.結晶度C.孔隙率D.分子量6、對于一種功能陶瓷材料，如壓電陶瓷，其具有將機械能轉化為電能的特性。以下哪種晶體結構特征是壓電陶瓷能夠實現這種功能的關鍵？（）A.非中心對稱結構B.密堆積結構C.層狀結構D.立方結構7、在分析材料的導熱性能時，發現以下哪種結構的材料導熱各向異性較為明顯？（）A.單晶材料B.多晶材料C.非晶材料D.復合材料8、研究一種用于電子封裝的高分子材料，需要其具有低的熱膨脹系數和高的導熱性能。以下哪種高分子材料的改性方法最有可能同時滿足這兩個要求？（）A.填充金屬顆粒B.引入交聯結構C.共混其他高分子D.增加分子量9、在研究材料的疲勞壽命預測時，常用的方法有基于應力的方法和基于應變的方法。對于高周疲勞，哪種方法更適用？（）A.基于應力的方法B.基于應變的方法C.兩種方法都適用D.兩種方法都不適用10、在分析陶瓷材料的斷裂韌性時，發現其裂紋擴展方式對韌性有很大影響。以下哪種裂紋擴展方式通常會導致較高的斷裂韌性？（）A.沿晶斷裂B.穿晶斷裂C.混合斷裂D.解理斷裂11、在陶瓷材料的壓電性能研究中，以下關于壓電效應原理和應用的描述，正確的是（）A.壓電效應是由于材料的極化引起B.所有陶瓷材料都具有壓電性能C.壓電陶瓷主要用于制造壓力傳感器D.壓電性能與材料的化學成分無關12、在研究材料的光學性能時，折射率是一個重要的參數。對于玻璃材料，其折射率主要與什么有關？（）A.化學成分B.密度C.硬度D.熱13、陶瓷材料的燒結過程是其制備的關鍵步驟。在燒結過程中，影響陶瓷致密化的主要因素有哪些？（）A.燒結溫度、保溫時間、顆粒尺寸B.壓力、氣氛、添加劑C.模具形狀、成型方法、脫模劑D.原料純度、攪拌速度、干燥時間14、在分析材料的腐蝕防護方法時，發現一種金屬采用陽極保護可以有效地減緩腐蝕。陽極保護的原理是（）A.使金屬處于鈍化狀態B.形成保護性氧化膜C.降低金屬的電位D.增加金屬的耐蝕性15、對于一種磁性陶瓷材料，要提高其飽和磁化強度，以下哪種方法可能有效？（）A.優化成分B.控制燒結溫度C.進行磁場處理D.以上都有可能16、在陶瓷材料的制備過程中，需要控制燒結工藝以獲得理想的性能。如果燒結溫度過高，可能會導致陶瓷材料出現以下哪種問題？（）A.孔隙率增加B.致密度下降C.晶粒異常長大D.強度降低17、在考察一種用于建筑結構的鋼材時，發現其在寒冷環境下容易發生脆性斷裂。以下哪種措施可以提高鋼材的低溫韌性？（）A.降低含碳量B.加入微量合金元素C.進行調質處理D.以上都是18、在研究材料的光學性能時，發現某些材料具有選擇性吸收和透過光線的特性。以下哪種材料常用于制造太陽能電池板？（）A.單晶硅B.多晶硅C.非晶硅D.砷化鎵19、復合材料的界面對于其性能有著重要影響。對于纖維增強復合材料，良好的界面結合應該具備哪些特點？（）A.高強度、高韌性、低殘余應力B.低強度、高韌性、高殘余應力C.高強度、低韌性、高殘余應力D.低強度、低韌性、低殘余應力20、在考察一種用于燃料電池雙極板的材料時，需要同時考慮其導電性、耐腐蝕性和機械強度。以下哪種材料可能最為合適？（）A.不銹鋼B.石墨C.鈦合金D.以上都不是21、對于一種新型的碳材料，如石墨烯，其具有獨特的電學和力學性能。以下哪種應用領域最有可能首先受益于石墨烯的這些特性？（）A.航空航天B.電子器件C.生物醫學D.能源存儲22、在金屬材料的疲勞裂紋擴展過程中，以下關于裂紋擴展速率和影響因素的描述，正確的是（）A.裂紋擴展速率與應力強度因子成正比B.材料的韌性越好，裂紋擴展速率越快C.環境濕度對裂紋擴展速率沒有影響D.裂紋擴展速率與加載頻率無關23、材料的熱穩定性是指材料在高溫下保持性能穩定的能力，那么影響材料熱穩定性的主要因素有哪些？（）A.材料的化學成分、晶體結構B.加熱速率、保溫時間、冷卻方式C.材料的制備工藝、微觀結構D.以上都是24、在復合材料的設計中，需要考慮增強體和基體的相容性。以下哪種因素對相容性影響較大？（）A.化學組成B.熱膨脹系數C.彈性模量D.以上都是25、在電子材料領域，半導體材料的導電性能對器件性能起著關鍵作用。以下哪種半導體材料的禁帶寬度較大？（）A.硅B.鍺C.砷化鎵D.磷化銦二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）論述陶瓷材料的燒結過程，包括各個階段的特點和影響燒結的主要因素，以及如何控制這些因素來獲得理想的陶瓷性能。2、（本題5分）詳細闡述在研究生物醫用材料時，需要考慮的生物相容性和生物活性等方面的要求，以及相應的評價方法。3、（本題5分）論述材料的環境協調性設計，解釋其概念和重要性，分析在材料選擇和設計中考慮環境因素的方法和原則，以及可持續發展的應用。4、（本題5分）分析材料在摩擦磨損過程中的主要磨損機制，如粘著磨損、磨粒磨損、疲勞磨損和腐蝕磨損等，解釋它們的發生條件和特征，并提出減少磨損的方法。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某種高分子材料在不同溫度下的粘度分別為1000Pa·s（20℃）、100Pa·s（80℃），計算該材料的粘流活化能。2、（本題5分）一塊長度為1m的光纖，纖芯直徑為5μm，包層直徑為125μm，計算光纖的數值孔徑。3、（本題5分）某合金的硬度為250布氏硬度單位，壓頭球直徑為10毫米，試驗力為30000牛頓，計算壓痕直徑是多少毫米？4、（本題5分）一圓錐形的陶瓷零件，底面半徑為5cm，高為8cm，陶瓷的密度為2.6g/cm3，計算其質量。5、（本題5分）某種液晶材料的扭曲角為90°，液晶盒厚度為10μm，折射率各向異性為0.1，計算光通過該液晶盒的相位差。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）詳細論述高分子材料的聚合反應